Атаксия — это заболевание меньшинства с генетическим происхождением, известное своими нервно-мышечными изменениями из-за избирательной потери нейронов в мозжечке, органе нашей нервной системы, который контролирует движение и равновесие. Исследователи UB определили новые функции гена атаксина 3 (ATXN3), который вызывает болезнь Мачадо-Джозефа, наиболее распространенный тип атаксии, в развитии фоторецепторов сетчатки. По словам исследователей, эти результаты важны не только для анализа молекулярных причин атаксии и разработки потенциальных методов лечения этого заболевания, но и для понимания других заболеваний, таких как дегенерация желтого пятна.
Исследование, опубликованное в журнале Cell Reports , возглавляет Джемма Марфани, профессор кафедры генетики, микробиологии и статистики и исследователь Института биомедицины UB (IBUB) и Сетевого центра биомедицинских исследований редких заболеваний (CIBERER). . Среди других участников — эксперты из того же отдела, Василиос Тулис, Сильвия Гарсия Монклус, Карлос де ла Пенья Рамирес, Родриго Аренас Галнарес, Хосеп Ф. Абриль и Алехандро Гаранто, а также другие исследователи из Мичиганского университета и Государственного университета Уэйна. (Соединенные Штаты).
Болезнь Мачадо-Джозефа , также известная как спиноцеребеллярная атаксия-3, вызывается усилением функциональных мутаций в гене ATXN3. Эти мутации вызывают образование нейротоксических агрегатов, которые вызывают прогрессирующую гибель нейронов мозжечка. Однако об основной функции гена ATXN3 известно немного. В этом контексте команда UB более 20 лет проводила исследования генетических причин наследственных заболеваний сетчатки., нейросенсорная ткань центральной нервной системы, отвечающая за наше зрение. «В предыдущих исследованиях наша группа обнаружила, что ATXN3 соответствующим образом экспрессируется в сетчатке взрослой мыши, но это происходит во время развития этой ткани, поэтому мы предположили, что нам следует выяснить функцию этого гена в сетчатка », — отмечает Джемма Марфани.
Изменения в структуре сетчатки
С этой целью исследователи провели несколько экспериментов, в которых они заставили замолчать ATXN3 у эмбрионов рыбок данио, а позже они проанализировали эффекты непригодности этого гена у генетически модифицированных мышей. По словам исследователей, результаты показывают, что удаление ATXN3 вызывает серьезные изменения в структуре сетчатки. Таким образом, они смогли определить новую функцию белка этого гена.
«Модельные организмы, которые мы проанализировали, как рыбы, так и мыши, продемонстрировали удлинение ресничек фоторецепторов, органелл, которые принимают световые фотоны и превращают световую энергию в электрическую», — говорит Джемма Марфани.
«Любое изменение этих ресничек, — продолжает исследователь, — изменяет функцию фоторецепторов и может вызвать их гибель, а значит, может вызвать слепоту».
Более того, недостаток белка ATXN3 влияет на эпителий сетчатки, слой пигментированных клеток, которые появляются во внешней части сетчатки и фагоцитируют концы ресничек, позволяя им обновляться каждый день. Согласно новому исследованию, без гена ATXN3 этот фагоцитоз замедляется и изменяет процесс обновления, что необходимо для функционирования сетчатки. «Все эти изменения можно объяснить, если ATXN3 регулирует необходимые белки для образования и роста микротрубочек, которые пересекают клетку внутри и действуют как железные дороги, транспортирующие необходимые белки для образования ресничек и правильной функции фагоцитоз », — говорит исследователь.
Загрузка...
